中学最值问题方法汇总 - 图文(6)

2019-08-31 18:15

所以当x?50时,ymin?130000(元)

三. 判别式法

x2?x?1 例3. 求2的最大值与最小值。

x?x?1分析:此题要求出最大值与最小值,直接求则较困难,若根据题意构造一个关于未知数x的一元二次方程;再根据x是实数,推得??0,进而求出y的取值范围,并由此得出y的最值。

x2?x?1解:设2?y,整理得x2?x?1?yx2?yx?y

x?x?1 即(1?y)x2?(1?y)x?1?y?0 因为x是实数,所以??0 即(1?y)2?4(1?y)2?0

1 解得?y?3

3x2?x?11 所以2的最大值是3,最小值是。

3x?x?1

四. 构造函数法

―最值‖问题中一般都存在某些变量变化的过程,因此它们的解往往离不开函数。 例4. 求代数式x1?x2的最大值和最小值。

解:设y?x1?x2,?1?x?1,再令x?sin?,?2 y?x1?x2?sin?1?sin??sin?co?s??2????2,则有

1sin2? 2 所以得y的最大值为

11,最小值为? 22

五. 利用非负数的性质 在实数范围内,显然有a2?b2?k?k,当且仅当a?b?0时,等号成立,即a2?b2?k的最小值为k。

例5. 设a、b为实数,那么a2?ab?b2?a?2b的最小值为_______。 解:a2?ab?b2?a?2b

?a2?(b?1)a?b2?2bb?123231)?b?b? 2424b?123?(a?)?(b?1)2?1??124b?1 当a??0,b?1?0,即a?0,b?1时,

2上式等号成立。故所求的最小值为-1。

六. 零点区间讨论法

例6. 求函数y?|x?1|?|x?4|?5的最大值。

?(a? 26

分析:本题先用―零点区间讨论法‖消去函数y中绝对值符号,然后求出y在各个区间上的最大值,再加以比较,从中确定出整个定义域上的最大值。

解:易知该函数有两个零点x?1、x??4 当x??4时

y??(x?1)?(x?4)?5?0 当?4?x?1时

y??(x?1)?(x?4)?5??2x?8 当?4?x?1得

?10?y??2x?8?0

当x?1时,y?(x?1)?(x?4)?5??10

综上所述,当x??4时,y有最大值为ymax?0

七. 利用不等式与判别式求解

在不等式x?a中,x?a是最大值,在不等式x?b中,x?b是最小值。

例7. 已知x、y为实数,且满足x?y?m?5,xy?ym?mx?3,求实数m最大值与最小值。

?x?y?5?m 解:由题意得? 2?xy?3?m(x?y)?3?m(5?m)?m?5m?3 所以x、y是关于t的方程t2?(5?m)t?(m2?5m?3)?0的两实数根,所以 ??[?(5?m)]2?4(m2?5m?3)?0 即3m2?10m?13?0

13 解得?1?m?

313 m的最大值是,m的最小值是-1。

3

八. ―夹逼法‖求最值

在解某些数学问题时,通过转化、变形和估计,将有关的量限制在某一数值范围内,再通过解不等式获取问题的答案,这一方法称为―夹逼法‖。

例8. 不等边三角形?ABC的两边上的高分别为4和12且第三边上的高为整数,那么此高的最大值可能为________。

解:设a、b、c三边上高分别为4、12、h 因为2S?ABC?4a?12b?ch,所以a?3b 又因为c?a?b?4b,代入12b?ch 得12b?4bh,所以h?3

又因为c?a?b?2b,代入12b?ch 得12b?2bh,所以h?6

所以3

27

●求最值问题

最值型应用问题经常出现在近几年的中考试卷中。这类问题贴近生活、贴近社会,有利于体现数学的人文价值和社会价值,有利于考查学生的分析、猜想、建模和综合应用等各方面的能力。本文举几例求最值的问题。

利用一次函数的性质来求最值问题

对于一般的一次函数,由于自变量的取值范围可以是全体实数,因此不存在最大最小值(简称―最值‖),但在实际问题中,因题目中的自变量受到实际问题的限制,所以就有可能出现最大或最小值。求解这类问题除正确确定函数表达式外,利用自变量取值范围可以确定最大值或最小值。

例1、(2008年泉州市初中学业质量检查)红星服装厂准备生产一批A、B两种型号的演出服,已知每小时生产A型演出服比B型演出服少2套,且生产18套A型演出服与生产24套B型演出服所用的时间相同。

设该厂每小时可生产A型演出服a套,用含a的代数式表示该厂生产24套B型演出服所用的时间;求出a的值。

若该厂要在8小时之内(含8小时)先后生产A、B两种型号的演出服50套,且生产一套A、B两种型号的演出服可得利润分别为40元和30元,问应如何安排生产A、B两种型号的演出服的套数,才能使获得的总利润最大?最大的总利润是多少元?

2418分析:(1) ①或

a?2a2418②?解得a?6 a?2a(2)设生产A型演出服x套,依题意得

x50?x ??8,解得x?42。W利润=40x?30?50?x??10x?1500

68W利润是x一次函数,利用一次函数的增减性 ∵k?10?0

∴W随x的增大而增大, ∵x?42,

∴当x?42时,W利润有最大值=10?42?1500?1920

例2 某房地产开发公司计划建A、B两种户型的住房共80套,该公司所筹资金不少于2090万元,但不超过2096万元,且所筹资金全部用于建房,两种户型的建房成本和售价如下表:

A B 成本(万元/套) 25 28 售价(万元/套) 30 34 (1)该公司对这两种户型住房有哪几种建房方案? (2)该公司如何建房获得利润最大?

28

(3)根据市场调查,每套B型住房的售价不会改变,每套A型住房的售价将会提高a万元(a>0),且所建的两种住房可全部售出,该公司又将如何建房获得利润最大?

注:利润=售价-成本

分析:(1)设A种户型的住房建x套,则B种户型的住房建(80-x)套,根据题意:该公司所筹资金不少于2090万元,但不超过2096万元,可列出两个不等式,解不等式组,即可求出x的取值范围,进而确定x的正整数值. (2)根据一次函数的增减性解决. (3)要应用分类讨论的数学思想.从而做到不重复不遗漏,注意思维的缜密性.

解析:(1)设A种户型的住房建x套,则B种户型的住房建(80-x)套.

由题意知2090≤25x+28(80-x)≤2096

48≤x≤50

∵ x取非负整数, ∴x为48,49,50. ∴ 有三种建房方案:

A型48套,B型32套;A型49套,B型31套;A型50套,B型30套 (2)设该公司建房获得利润W(万元). 由题意知W=5x+6(80-x)=480-x ∴ 当x=48时,W最大=432(万元)

即A型住房48套,B型住房32套获得利润最大 (3)由题意知W=(5+a)x+6(80-x)=480+(a-1)x ∴ 当O

当a=l时,a-1=0,三种建房方案获得利润相等 当a>1时,x=50,W最大,

即A型住房建50套,B型住房建30套. 答:略.

说明:此题的第(1)问是利用一元一次不等式组解决的,第(2) 、(3)问是利用一次函数的增减性解决问题的,要注意三问相互联系.

二、利用反比例函数的性质来求最值问题

例:一名工人一天能生产某种玩具3至5个,若每天须生产这种玩具400个,那么须招聘工人多少名?

分析:这是一道反比例函数模型的应用题,这里400是常量。设每人每天生产x个

400玩具,需要工人y名。则有y?。(3?x?5,且x为整数)

x∵当x?0时,y随x的增大而减小, 4004001∴,即80?y?133 ?y?533∵y为正整数,∴y取80至134。即须招聘工人为80至134人。

三、利用二次函数的性质求最值问题

对于某些与二次函数有关的实际问题,如果我们能够将实际问题抽象为二次函数的数学模型,建立起二次函数的关系式,应用二次函数最值性质,可以解决许多实际问题。

例1.将进货单价40元的商品按50元一个售出时,能卖出500个,若此商品每个涨价1元,其销售量减少10个,为了赚到最大利润,售价应定为多少?

解:设利润为y元,每个售价为x元,则每个涨(x-50)元,从而销售量减少

10(x?50)个,共售出500-10(x-50)=100-10x(个)

29

∴y=(x-40)(1000-10x)

=-10(x-70)2?9000(50?x<100) x?70时ymax?9000∴ 答:为了赚取最大利润,售价应定为70元. 例2、(泉州市2008年中考题)某产品第一季度每件成本为50元,第二、第三季度每件产品平均降低成本的百分率为x

⑴ 请用含x的代数式表示第二季度每件产品的成本; ⑵ 如果第三季度该产品每件成本比第一季度少9.5元,试求x的值 ⑶ 该产品第二季度每件的销售价为60元,第三季度每件的销售价比第二季度有所下...降,若下降的百分率与第二、第三季度每件产品平均降低成本的百分率相同,且第三季度..每件产品的销售价不低于48元,设第三季度每件产品获得的利润为y元,试求y与x的函..数关系式,并利用函数图象与性质求y的最大值(注:利润?销售价?成本)

分析:(1)50?1?x? ⑵50?1?x??50?9.5 解得x?0.1

(3)60?1?x??48,解得x?0.2而x?0,∴0?x?0.2

2 而y?60?1?x??50?1?x? =?50x2?40x?10

2=?50?x?0.4??18

∵当x?0.4时,利用二次函数的增减性,y随x的增大而增大,而0?x?0.2, ∴当x?0.2时,y最大值=18(元)

说明:当自变量取值范围为体体实数时,二次函数在抛物线顶点取得最值,而当自变量取值范围为某一区间时,二次函数的最值应注意下列两种情形:

若抛物线顶点在该区间内,顶点的纵坐标就是函数的最值。

若抛物线的顶点不在该区间内,则区间两端点所对应的二次函数的值为该函数的最值。

四、利用对称性来求最值问题。

类这题涉及的知识面广,综合性强,解答有一定的难度。 (一)在几何题组中的应用

例1、如图,菱形ABCD中,AB=2,,∠BAD=60°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小最是

D 分析:由菱形的性质知:点B与点D关于AC对称。因为P在AC上支运动,所以PB=PD。

P P1要求PE+PB的最小最,即求PD+PB的最小值。连接DEAC 1M交AC于点P1,则DE即为所求。又∠BAD=60°,AE=AE 2BD,E为AB的中点,所以DE⊥AB,而AB=AD=2,所以DE=3,即 PD+PB的最小值为3

例2、如图,∠AOB=45°角内有一点P,OP=10,在角的两边上有两点Q、R(均不同于点O),则△PQR的周长的最小值为

A P1 分析:作P关于OA,OB的对称点P1,P2。

连接P1P2,分别交OA,OB于Q,R。

Q 如图所示,再连接PQ,PR。 P

易知 P1Q=PQ,P2R=PR,

2O

R B

30

P2


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